（优秀毕业全套设计）Φ630mm的数控车床总体设计及主轴箱设计（整套下载）

标准刀片的参数请参阅有关手册及产品样本。

表常用刀具材料的性能比较工件不同的工件材料要采用与之适应的刀具材料刀片类型，要注意到可切削性。

可切削性良好的标志是，在高速切削下有效地形成切屑，同时具有较小的刀具磨损和较好的表面加工质量。

较高的切削速度较小的背吃刀量和进给量，可以获得较好的表面粗糙度。

合理的恒切削速度较小的背吃刀量和进给量可以得到较高的加工精度。

冷却液冷却液同时具有冷却和润滑作用。

带走切削过程产生的切削热，降低工件刀具夹具和机床的温升，减少刀具与工件的摩擦和磨损，提高刀具寿命和工件表面加工质量。

使用冷却液后，通常可以提高切削用量。

冷却液必须定期更换，以防因其老化而腐蚀机床导轨或其他零件，特别是水溶性冷却液。

以上讲述了机床刀具工件冷却液对切削用量的影响。

切削用量的选择原则，下面主要论述车削加工的切削用量选择原则。

车削加工的切削用量包括切削速度进给速度背吃刀量和侧吃刀量。

从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是先选择背吃刀量或侧吃刀量，其次选择进给速度，最后确定切削速度。

背吃刀量或侧吃刀量背吃刀量为平行于车刀轴线测量的切削层尺寸，单位为。

端车时，为切削层深度而圆周车削时，为被加工表面的宽度。

侧吃刀量为垂直于车刀轴线测量的切削层尺寸，单位为。

端车时，为被加工表面宽度而圆周车削时，为切削层深度，见下图。

车削加工的切削用量图背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定当工件表面粗糙度值要求为.时，如果圆周车削加工余量小于，端面车削加工余量小于，粗车次进给就可以达到要求。

但是在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分为两次进给完成。

当工件表面粗糙度值要求为时，应分为粗车和半精车两步进行。

粗车时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。

粗车后留余量，在半精车时切除。

当工件表面粗糙度值要求为时，应分为粗车半精车精车三步进行。

半精车时背吃刀量或侧吃刀量取.精车时，圆周车侧吃刀量取，面车刀背吃刀量取.。

进给量与进给速度的选择车削加工的进给量是指刀具转周，工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量进给速度是单位时间内工件与车刀沿进给方向的相对位移量。

进给速度与进给量的关系为为车刀转速，单位。

进给量与进给速度是数控车床加工切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度加工精度要求刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取或通过选取每齿进给量，再根据公式为车刀齿数计算。

每齿进给量的选取主要依据工件材料的力学性能刀具材料工件表面粗糙度等因素。

工件材料强度和硬度越高，越小反之则越大。

硬质合金车刀的每齿进给量高于同类高速钢车刀。

工件表面粗糙度要求越高，就越小。

每齿进给量的确定可参考表选取。

工件刚性差或刀具强度低时，应取较小值。

表车刀每齿进给量参考值切削速度车削的切削速度与刀具的耐用度每齿进给量背吃刀量侧吃刀量以及车刀齿数成反比，而与车刀直径成正比。

其原因是当和增大时，刀刃负荷增加，而且同时工作的齿数也增多，使切削热增加，刀具磨损加快，从而限制了切削速度的提高。

为提高刀具耐用度允许使用较低的切削速度。

但是加大车刀直径则可改善散热条件，可以提高切削速度。

车削加工的切削速度可参考表选取，也可参考有关切削用量手册中的经验公式通过计算选取。

表车削加工的切削速度参考值常见钢件材料切削用量的推荐值每分钟进给主轴每转进给主轴转速主轴转速经统计分析车床的最高转速出现在硬质合金刀具精车钢料的外圆工艺中，最低转速出现在高速工具钢刀具精车合金钢工件的梯形丝杠中。

由工艺手册可知硬质合金刀具刀具精车钢料的丝杠高速车刀粗车圆柱体随被吃刀量与进给量的增加而减少高速工具钢低速精车丝杠.，则.，取。

.由于现代数控车床向高速高精度方向发展，考虑到今后的技术储备，类比行业中同类数控车床的转速范围初步选取，。

则数控车床总变速范围.第章传动系统图的设计计算机床主要技术参数如表最大回转直径电机功率快进速度纵向.横向.切削速度纵向.横向.定位精度.移动部件重量纵向横向加速时间机床效率.表机床主要技术参数.参数的确定了解车床的基本情况和特点车床的规格系列和类型.通用机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。

因此，对这些基本知识和资料作些简要介绍。

本次设计中的车床是普通型车床，其品种，用途，性能和结构都是普通型车床所共有的，在此就不作出详细的解释和说明了。

.车床的主参数规格尺寸和基本参数，最大的工件回转直径是刀架上最大工件回转直径大于或等于主轴通孔直径要大于或等于主轴头号是.最大工件长度是主轴转速范围是可无级调速.参数确定的步骤和方法极限切削速度﹑根据典型的和可能的工艺选取极限切削速度要考虑工序种类﹑工艺要求刀具和工件材料等因素。

允许的切速极限参考值如机床主轴变速箱设计指导书。

然而，根据本次设计的需要选取的值如下取。

主轴的极限转速计算车床主轴的极限转速时的加工直径，按经验分别取和。

由于，则主轴极限转速应为加工条件硬质合金刀具粗加工铸铁件硬质合金刀具半精或精加工碳钢工件螺纹丝杠等加工铰孔.，取.在中考虑车螺纹和绞孔时，其加工最大直径应根据实际加工情况选取.和左右。

所以由于转速范围.因为级数已知级。

现以.和.代入得和，因此取.更为合适。

各级转速数列可直接从标准数列表中查出。

标准数列表给出了以.的从的数值，因.，从表中找到，就可以每隔个数值取个数，得，。

主轴转速级数和公比已知且因机床的电动机转速往往比主轴的大多数转速高，变速系统以降速传动居多，因此，传动系统中若按传动顺序在前面的各轴转速较高，根据转矩公式单位.，当传递功率定时，转速较高的轴所传递的扭矩就较小，在其他条件相同时，传动件如轴齿轮的尺寸就较小，因此，常把传动副数较多的变速组安排在前面的高速轴上，这样可以节省材料，减少传动系统的转动惯量。

因此选择结构式如下。

主电机功率动力参数的确定合理地确定电机功率，使用的功率实际情况既能充分的发挥其使用性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。

目前，确定机床电机功率的常用方法很多，而本次设计中采用的是估算法，它是种按典型加工条件工艺种类加工材料刀具切削用量进行估算。

根据此方法，中型车床典型重切削条件下的用量根据设计书表中推荐的数值取传动设计传动结构式结构网的选择结构式结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效，可考虑到本次设计的需要可以参考下这个方案。

确定传动组及各传动组中传动副的数目级数为的传动系统有若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有个传动副。

即传动副数由于结构的限制以和的因子积为合适，即变速级数应为和的因子可以有几种方案，由于篇幅的原因就不列出了，在此只把已经选定了的和本次设计所须的正确的方案列出，具体的内容如下传动齿轮数目个轴向尺寸传动轴数目根操纵机构简单，两个双联滑移齿轮根据以上分析及计算，拟定主轴箱变速箱传动结构图如下图二中，第Ⅰ轴至第Ⅲ轴，其结构式为图中，第Ⅳ轴至第Ⅷ轴，机床主轴箱传动系统采用分离传动，其主要特点是在满足传动副极限传动比的条件下，可以得到较大的变速范围。

高速由短支传动，有助于减少高速时机床的空运转功率损失。

而且高速分支的尺寸可相对小些。

变速级数不像常规变速系统那样受，因子的限制，如与部分转速重合的方法配合，几乎可以得到任意的变速级数，大大增加了可供选择方案的数目。

主传动顺序的安排级转速传动系统的传动组，可以安排成，选择传动组安排方式时，要考虑到机床主轴变速箱的具体结构装置和性能。

在Ⅰ轴上如果安装摩擦离合器时，应减小轴向尺寸，第传动组的传动副不能多，以为宜，本次设计中就是采用的，对是传向正传运动的，另个是传向反向运动的。

主轴对加工精度表面粗糙度的影响大，因此主轴上齿轮少些为好，最后个传动组的传动副选用，或者用个定比传动副。

传动系统的扩大顺序的安排对于级的传动只有种方案，准确的说应该不只有这个方案，可为了使结构和其他方面不复杂，同时为了满足设计的需要，选择的设计方案是传动方案的扩大顺序与传动顺序可以致也可以不致，在此设计中，扩大顺序和传动顺序就是致的。

这种扩大顺序和传动顺序致，称为顺序扩大传动。

传动组的变速范围的极限植在主传动系统的降速传动中，主动齿轮的最少齿数受到限制，为了避免被动齿轮的直径过大，齿轮传动副最小传动比，最大传动比，决定了个传动组的最大变速范围因此，要按照参考书中所给出的表，淘汰传动组变速范围超过极限值的所有传动方案。

极限传动比及指数，值为极限传动比指数.值值最后扩大传动组的选择正常连续的顺序扩大的传动串联式的传动结构式为即是.转速图的拟定运动参数确定以后，主轴各级转速就已知，切削耗能确定了电机功率。

在此基础上，选择电机型号，确定各中间传动轴的转速，这样就拟定主运动的转图，使主运动逐步具体化。

主电机的选定中型机床上，般都采用三相交流异步电机为动力源，可以在系列中选用。

在选择电机型号时，应按以下步骤进行电机功率根据机床切削能力的要求确定电机功率。

但电机产品的功率已经标准化，因此，按要求应选取相近的标准值。

.电机转速异步电机的转速有类比同类机床，在此处选择的是这个选择是根据电机的转速与主轴最高转速和Ⅰ轴的转速相近或相宜，以免采用过大的升速或过小的降速传动。

.双速和多速电机的应用根据本次设计机床的需要，所选用的是双速电机.电机的安装和外形根据电机不同的安装和使用的需要，有四种不同的外形结构，用的最多的有底座式和发兰式两种。

本次设计的机床所需选用的是外行安装尺寸之。

具体的安装图可由手册查到。

.常用电机的资料根据常用电机所提供的资料，选用Ⅰ轴的转速Ⅰ轴从电机得到运动，经传动系统化成主轴各级转速。

电机转速和主轴最高转速应相接近。

显然，从传动件在高速运转下恒功率工作时所受扭矩最小来考虑，Ⅰ轴转速不宜将电机转速下降得太低。

但如果Ⅰ轴上装有摩擦离合器类部件时，高速下摩擦损耗发热都将成为突出矛盾，因此，Ⅰ轴转速不宜太高。

Ⅰ轴装有离合器的些机床的电机主轴Ⅰ轴转速数据参考这些数据，可见，车床Ⅰ轴转速般取。

另外，也要注意到电机与Ⅰ轴间的传动方式，如用带传动时，降速比不宜太大，否则Ⅰ轴上带轮太大，和主轴尾端可能干涉。

因此，本次设计选用中间传动轴的转速对于中间传动轴的转速的考虑原则是妥善解决结构尺寸大小与噪音震动等性能要求之间的矛盾。

中间传动轴的转速较高时如采用先升后降的传动，中间转动轴和齿轮承受扭矩小，可以使用轴径和齿轮模数小写∝∝，从而可以使用结构紧凑。

但是，这将引起空载功率空和噪音般机床容许噪音应小于加大空.式中系数，两支承滚动或滑动轴承.，三支承滚动轴承所有中间轴轴颈的平均直径主主轴前后轴颈的平均直径主轴转速。

.所有中间传动齿轮的分度圆直径的平均值主主轴上齿轮的分度圆的平均值传到主轴所经过的齿轮对数主轴齿轮螺旋角系数，根据机床类型及制造水平选取。

我国中型车床铣床.。

车床，铣床.。

从上诉经验公式可知主轴转速主和中间传动轴的转速和对机床噪音和发热的关系。